圓弧形建筑的施工放線的原理與工程實踐

摘 要：結合工程實踐，介紹了圓弧形建筑的施工放線原理和常用方法，總結分析了在工程測量中使用 AUTOCAD 的優(yōu)點。

關鍵詞：圓弧形建筑；AUTOCAD；放線方法

1 引言

近年來，隨著旅游建筑、公共建筑的發(fā)展，城市建筑的體型改變了原來簡單劃一的格局，建筑設計出現(xiàn)了較過去更為美觀、更為復雜多樣的平面形狀，尤其是圓弧形平面建筑更為廣泛，住宅建筑、辦公樓建筑、影劇院建筑、旅館飯店建筑、醫(yī)院建筑、交通性建筑等常有采用。圓弧形建筑的現(xiàn)場施工放線的方法與簡單建筑放線不同，常用的方法有：直接拉線法，矢高法，坐標計算法等。

2 施工放線方法

2.1 直接拉線法

這種施工方法，大多在圓弧半徑較小的情況下采用，比較簡單，容易掌握。如給出半徑長，可先找出圓心，然后用半徑畫弧的方法定位。方法是先在地面上定出弧弦的端點，定出端點樁位。然后分別以端點為圓心，用給定的半徑畫弧，兩弧交于一點，即為圓心，定出中心樁位。再以中心樁為圓心，用給定的半徑在端點樁之間畫弧.即測出所要求的弧形。若設計中已給出中心樁位，則直接以中心樁為圓心，用給定半徑在端點樁之間畫弧即可。

2.2 矢高法

對于半徑較大的建筑，不便采用直接拉線法，可采用矢高法放線，它的計算簡單，放線人員易于掌握。矢高法做圖順序，就是根據(jù)矢高逐漸加密弧上各點，然后畫出弧形。

2.3 坐標計算法

半徑較大的圓弧平面曲線圖形的施工放線，用坐標計算法能獲得較高的施工精度，而施工操作也較簡便。坐標計算法，一般將計算結果列成表格，供放線人員使用，因此，實際現(xiàn)場施工放線工作比較簡單。

3 工程實踐

3.1 工程概況

中交集團南方總部基地（二期）基坑支護工程，本工程主要包括地下連續(xù)墻、鋼構樁、內(nèi)支撐、土方開挖等施工。其中地下連續(xù)墻有一段為圓弧形（A-B段），半徑約54.7米，連續(xù)墻寬為1.0米，如下圖1所示：

3.2 測量放線方案選擇

圓弧平面圖形的施工測量傳統(tǒng)方法概括起來有直接拉線法、幾何作圖法、坐標系法、經(jīng)緯儀測量法，其中經(jīng)緯儀測量中常用的有經(jīng)緯儀測角法、切線支距法和弦線支距法。

直接拉線法是定圓心拉半徑，適用于圓弧半徑較小的情況，本工程無法用該方法進行放樣。幾何作圖法適用于現(xiàn)場平坦的場地，本工程地形高低不平，還有數(shù)處大坑，也無法用本方法放樣。坐標系法是在平面圖中適當位置重新建立坐標系，計算出各定位點坐標，利用坐標系進行拉距離放樣，這個方法也要求地形平坦，故仍不適用于本工程。經(jīng)緯儀測量法中的經(jīng)緯儀測角法雖然能夠?qū)崿F(xiàn)本工程的測量定位，但要進行多次距離角度測量，非常繁瑣，不能滿足工期的要求，最后選擇用全站儀進行坐標放樣。

3.3 放樣點坐標的計算

放樣點坐標的計算是本放線方法的一道關鍵步驟，在設計院給出的平面圖中給出了輪廓線上的幾個坐標，這幾個坐標是進行所有定位坐標計算的原始數(shù)據(jù)。根據(jù)施工要求以及方便現(xiàn)場機械施工，項目部決定將圓弧段每個槽段等分為2段，先放樣圓弧的內(nèi)邊線，然后放樣外邊線，具體如下圖2所示：

坐標計算方法有 3 種：

（1）最基本的方法，將待求點坐標設為X0，Y0利用圓的方程、直線方程以兩點間的距離公式，建立方程組進行求解，但這種方法速度很慢，本工程放樣用的定位點，數(shù)量非常多，用這種方法雖能解出但滿足不了工期要求。

（2）是利用Casiofx -4500p 以上計算器或有關計算機軟件計算放樣點坐標。Casiofx -4500p計算器是目前高等級公路施工中使用較多的一種計算器，它的程序計算功能可進行一些較為復雜的曲線要素的坐標計算。

（3）是利用 AutoCAD 進行坐標搜捕，這種方法能利用電子版的設計圖，快速搜捕出平面圖中任意點坐標，精度一般能達到1cm以內(nèi)，能夠滿足房建施工精度要求。

所以取方法（3）最合適本工程，下面介紹一下按方法 （3）進行搜捕的過程，首先，依照設計圖的圓弧槽段（設計圖給出了槽段的內(nèi)邊線A-B圓弧），向外偏移1.0米繪制出外邊線，由于1，2點位置已經(jīng)確定，分別以1，2號點為圓心，半徑5.5米為半徑畫圓，圓與內(nèi)外邊線交點即為槽S097段起始放樣點4和點3（圖示2），同樣的方法，以點3和點4為起點，以半徑2.75米畫圓交內(nèi)外邊線為點6和點5，以此類推，一直放樣到槽S089段點39和點40，將大圓弧化成每個小槽段，接著利用 CAD 軟件中點坐標的捕捉功能，將槽段中的放樣點依次捕捉出來， 并讀取其坐標，最后將坐標輸入到全站儀中放樣。

3.4 資料管理

AUTOCAD 作為常用的工程系列軟件平臺，已為絕大多數(shù)技術人員所了解和掌握。在施工過程中資料的整理及管理，特別是作為主軸線控制網(wǎng)的基礎圖為以后報驗資料的圖示奠定了基礎。在 AUTOCAD 平臺上，測量成果的使用、維護和更新具有快捷的特性，能夠隨時保持產(chǎn)品信息的現(xiàn)勢性，可以隨時補充修改，隨時出新圖提供使用。

4 結語

圓弧形建筑在工程中的廣泛應用給施工放樣工作提出了更高的要求，必須 根據(jù)實 際情況（比如圓弧半徑的大小，弧的長度，周圍建筑對放樣的影響等），采用合理的放樣方法， 得到最精確的放樣曲線。本工程例用上述方法進行測量放線，精度高，速度快。大大提高了施工度，比利用經(jīng)緯儀測角簡單，快速。在一些造型復雜的工程中，制定一個行之有效的測量方案，可以簡化工作難度，加快施工進度。

參考文獻

[1]鄧學才.復雜建筑施工放線[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1988.10

[2]潘全祥.測量員[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998.19.